番茄SlERF.B1通过调控SlIAA2/SlARF9A介导的生长素-乙烯互作控制果实成熟与转色启动机制

【字体: 时间:2025年08月13日 来源:Plant Science 4.1

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  本研究揭示了番茄乙烯响应因子SlERF.B1通过直接结合生长素信号元件SlIAA2和SlARF9A启动子,动态调控生长素(auxin)与乙烯(ethylene)通路交叉对话的新机制。作者团队发现该转录因子在果实生长期高表达维持生长素响应,抑制乙烯敏感性;成熟期下调后解除抑制,触发转色启动。基因操纵实验证实SlERF.B1能同步调控成熟绿期(MG)与转色期(Br)间隔,为果实发育时序控制提供了新靶点。

  

亮点

SlERF.B1作为激活型ERF转录因子,在番茄果实成熟过渡期通过调控生长素-乙烯交叉对话发挥关键作用。其表达模式呈现生长阶段特异性:果实生长期上调,成熟期下调。基因功能研究表明,SlERF.B1如同"分子刹车"般延缓转色启动——敲除该基因使成熟绿期(MG)与转色期(Br)的天然4-5天间隔消失,而过表达则使转色延迟2天。

SlERF.B1通过调控生长素通路影响成熟时序

转录组分析揭示,SlERF.B1操纵最显著影响生长素通路:在敲除株系中,生长素结合/降解相关基因SlGH3.2和SlDAO上调,而信号传导元件(Aux/IAA和ARFs)下调。有趣的是,抑制生长素运输的SlSAUR69和促进成熟的SlARF2A在敲除株中"跷跷板式"上调,在过表达株中则被压制。分子互作实验证实,SlERF.B1能直接结合生长素信号元件SlIAA2和SlARF9A的启动子区域,如同"基因开关"般维持生长素高水平响应,抑制乙烯敏感性直至果实发育成熟。

结论

本研究首次阐明SlERF.B1通过精准调控SlIAA2/SlARF9A介导的生长素-乙烯信号交叉对话,控制番茄果实成熟启动的分子机制。该发现为理解"激素博弈"如何决定果实转色时机提供了新视角,对农产品采后调控具有重要应用价值。

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